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常用的超声波传感器由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用，它有许多不同的结构，可分直探头、斜探头、表面波探头、兰姆波探头、双探头等。超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量较大，灵敏度也高。
由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备；灵敏度主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。
超声波换能器是利用压电陶瓷材料，将电能转换为机械能。一般情况下是由超声波发生器产生超声波，经过换能器将其转换为机械振动， 再经过导出装置，导出超声波。单独的超声波换能器是无法工作的，需要驱动电路给它一个驱动电压，使换能器工作。
系统的构成：
发送器：通过振子振动产生超声波并向空中幅射。
接收器：振子接收到超声波时，根据超声波发生相应的机械振动，并将其转换为电能量，作为接收器的输出。
控制部分：通过用集成电路控制发送器的超声波发送，并判断接收器是否接收到信号，以及已接收信号的大小。
电源部分：超声波传感器通常采用电压为DC12V±10%或24V±10%外部直流电源供电，经内部稳压电路供给传感器工作。
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